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万有引力定律教学设计理念(通用9篇)

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万有引力定律教学设计理念(通用9篇)
2023-11-24 05:29:19    小编:zdfb

文学是一种艺术形式,通过学习文学可以提高自己的审美能力和文学鉴赏水平。总结需要客观真实,避免夸大或缩小事实的发生和影响。以下是几篇经典总结范文的摘抄,以飨读者,也希望能激发大家的写作灵感。

万有引力定律教学设计理念篇一

知识目标:

3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律。

能力目标:

1、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。

2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力。

德育目标:

1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,渗透科学发现的方法论教育。

2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。

教学重点:

月——地检验的推倒过程。

教学难点:

任何两个物体间都存在万有引力。

(一)引入:

(二)新课教学:

假想——理论推导——实验检验。

(1)牛顿对引力的思考。

牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。同样,地球不仅吸引地面上和表面附近的物体,而且也可以吸引很远的物体(如月亮),其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想,宇宙间任何物体间都存在吸引力,这些力具有相同的本质,遵循同样的力学规律,其大小都与两者间距离的平方成反比。

(2)牛顿对定律的推导。

首先,要证明太阳的引力与距离平方成反比,牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能,大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律,应用到天体的运动上,结合开普勒行星运动定律,从理论上推导出太阳对行星的引力f与距离r的平方成反比,还证明引力跟太阳质量m和行星质量m的乘积成正比,牛顿再研究了卫星的运动,结论是:

它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比,与两者距离的平方成反比。

(3)。牛顿对定律的检验。

以上结论是否正确,还需经过实验检验。牛顿根据观测结果,凭借理想实验巧...

万有引力定律教学设计理念篇二

3.体会万有引力定律在天文学史上取得的巨大成功,激发学科学习激情和探索精神。

1.重点:测天体的质量的思路和方法。

2.难点:物体的重力和万有引力的区别和联系。

自主学习、合作交流、讲授法、练习法等。

一、导入新课:

万有引力定律发现后,尤其是卡文迪许测出引力常量后,立即凸显出定律的实用价值,能利用万有引力定律测天体的质量,科学性的去预测未知的天体!这不仅进一步证明了万有引力定律的正确性,而且确立了万有引力定律在科学史上的地位,有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。

二、多媒体展示问题,学生带着问题学习教材,交流讨论。

1.说一说物体的重力和万有引力的区别和联系。

3.简述“笔尖下发现的行星”的天文学史事,该史事说明了什么?

三、师生互动参与上述问题的学习与讨论。

1.学生互动学习交流发言。

2.教师指导、帮助学生进一步学习总结(结合课件展示)。

地球表面附近的物体随地球的自转而做匀速圆周运动,受力分析如图(1)。

1)在两极点:。

2)除两极点外:万有引力的一个分力提供向心力,

另外一个分力就是物体受到的重力,由于提供。

向心力的力很小(即使在赤道上),物体的重力。

3)在赤道处:

显然,地球表面附近随纬度的增加,重力加速度值略微增大。若忽略地球自转的影响,物体受到的万有引力约为物体在该处受到的重力,不予考虑二者的差别。

物体在距离地心距离为r(rr)处的加速度为ar:。

则:。

若忽略地球自转的影响,物体在距离地心距离为r处的重力加速度为gr:。

则:。

(2)“科学真是迷人”巧测地球的质量。

若不考虑地球自转的影响:,则:。

地面的重力加速度g和地球半径r在卡文迪许之前就已知道,卡文迪许测出了引力常量g,就可以算出地球的质量m。这在当时看来就是一个科学奇迹。难怪著名文学家马克·吐温满怀激情地说:“科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多收获!”

(3)计算天体的质量。

1)计算太阳的质量。

核心思路方法:万有引力提供行星做匀速圆周运动的向心力。

对行星由牛顿第二定律得:可得:

2)计算其他中心天体的质量:

核心思路方法:万有引力提供小星体绕中心天体做匀速圆周运动的向心力。

对小星体由牛顿第二定律得:

可得:

思考与讨论:如何进一步测中心天体的密度?

中心天体的体积:,中心天体的密度:

联立以上各式得:。

若,则:这是很重要的一个结论。

(4)发现未知天体:

1)笔尖下发现海王星。

1781年人们发现矛盾亚当斯和勒维耶计算并预言伽勒发现证实。

2)哈雷彗星的“按时回归”

1705年英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归。

3)海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”不仅进一步证实了万有引力定律的正确性,同时也确立了万有引力定律在科学史上的地位,也成为科学史上的美谈。科学定律的可预测性体现的淋漓尽致!

四、随堂练习:

例1:开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量m地。(g=6.67×10-11nm2/kg2,结果保留一位有效数字)。

例2:2001年10月22日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,命名为mcg6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列哪一组数据可估算该黑洞的质量()。

a.地球绕太阳公转的周期和速度。

b.太阳的质量和运行速度。

c.太阳的质量和到mcg6-30-15的距离。

d.太阳运行速度和到mcg6-30-15的距离。

例3:地球可视为球体,其自转周期为t,在赤道上用弹簧秤测得某物体的重量是在两极处测得同一物体重量的0.9倍,已知引力常量为g,试求地球的平均密度。

五、学习目标的自我评价和学习小结。

本节课首先认识了万有引力和重力间的差异,后学习了应用万有引力定律测天体质量的两种基本方法:1)和2),最后见识了万有引力定律在探索宇宙过程中发挥的重要作用和地位。

六、课后作业:

教材p432、3、4。

1)在两极点:。

2)在赤道处:,

二、“科学真是迷人”巧测地球的质量。

则:。

三、计算天体的质量。

1)计算太阳的质量可得:

2)计算其他中心天体的质量:

可得:

四、发现未知天体:1)笔尖下发现海王星。

2)哈雷彗星的“按时回归”

五、随堂练习:略。

六、课后作业:教材p432、3、4。

万有引力定律教学设计理念篇三

培养学生审题能力和分析和解决一些实际问题的能力,训练了学生的.观察能力和动态分析能力。

为了达到这一节课的教学目的。

将本课题的教学转变成为师生共同参与的启发式问题探究课,在教学中以问题为线索将课堂教学组织起来,通过积极创设问题情境以及阶段性小结,帮助学生逐步形成应用万有引力定律解决实际问题的基本思路和方法,在教学过程中力求使训练与思维有机结合,层层递进,使学生始终处于积极参与探究的状态之中,充分展现物理课教学的特点和魅力。

要注意的是,要培养学生的审题能力和独立解题能力,就必须在讲解每个问题时留给学生一定思考、分析、讨论的时间,让学生自己归纳特点,教师不应该替学生读题,更不能代替学生思考。

万有引力定律教学设计理念篇四

了解万有引力定律的发现思路和过程;知道什么是万有引力定律;知道万有引力常量以及它的测量方法。

【过程与方法】。

通过逐步建立万有引力定律的过程,提高演绎思维能力与归纳概括能力,学习物理规律“提出猜想--理论推导--实验检验”的科学研究方法。

【情感态度与价值观】。

感受物理学的`科学魅力,形成严谨的思维方式。

二、教学重难点。

【重点】。

【难点】。

月--地检验的思路。

三、教学过程。

环节一:导入新课。

教师带领学生回顾太阳与行星的引力公式。

环节二:新课讲授。

引出猜想:拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果下落的力是否是同种力?

万有引力定律教学设计理念篇五

本节内容选自沪科版高中物理必修二第五章第三节,在本节课之前,已经介绍了开普勒定律和万有引力定律的内容,本节主要应用万有引力定律求天体的质量和密度,是一节知识的应用和实践课。

【学习者分析】。

在本节课之前已经接触了万有引力提供行星绕太阳运动的向心力,也掌握了向心力的不同表达式,并且在初中阶段学习了球体的体积公式和物质的密度公式,这些知识为学生本节课的学习奠定了良好的基础。另外经过快一年的高中学习,学生在抽象思维能力方面已经有了很大提升,能够在脑海里建构物理模型并进行分析推导,这也是学生学习本节课的必要条件。

同时,虽然本节课用到的知识学生已经基本都有所接触,但是将不同板块的知识进行综合应用的能力还欠佳,因此可以预判学生在分析推导过程中会遇到一定的阻碍,另一方面,学生形成了一定的计算习惯,不注意区分物理字母所代表的具体含义,往往容易将字母搞混,要解决这两点问题,就需要发挥小组讨论的力量,通过小组讨论将组内个别不能完成推导计算的同学掌握逻辑思路和求解过程。所以本节课将主要以学生自学、组内合作讨论、学生展示、教师点评、课堂练习巩固等环节组成。

【教学目标】。

1.知识与技能。

2.过程与方法。

3.情感、态度和价值观目标。

【教学重点】。

【教学难点】。

【教学方法】。

1.教法:讲授法、多媒体演示。

(1)对重点难点内容,通过教师精讲使学生掌握。

万有引力定律教学设计理念篇六

教学设计思路:

一、背景分析及指导思想:

本节课是针对应届高三学生的第一轮复习而设置。在本节之前学生在高一已经学习了万有引力定律这一章的相关知识,但知识的系统性不强,对“表面模型”和“环绕模型”及二者特点有了一定的掌握,但解决问题的方法性不强,对部分的重点和难点的分析不透彻。因此在设计时我们兼顾了本章的知识特点、高考大纲要求和学生特点,在教学过程中设置提问,重在提升学生的思维能力和解决问题的能力。

二、高考特点分析:

本部分是高考考查的重点内容之一,每年的高考试题中都会出现,频率较高,命题的立意包括:万有引力定律与其他知识的综合;应用万有引力定律解决一些实际问题,一般以选择题、填空题或计算题(新课标后计算题出现频率较低)的形式考查。

由于航天技术、人造地球卫星属于现代科技发展的重要领域,有关人造卫星问题的考查频率会越来越高,加上载人航天的成功、中国北斗卫星导航系统的建成和完善、中国探月计划的实施、美国火星计划的实施,这些都是命题的热点。

三、内容设置与方案:

鉴于本部分的内容特点及在高考中的地位,设计这节复习课时,我们打破常规复习课以梳理知识为主的模式,重点突出模型教学与“问题式”方法教学。本节课设计了三个教学环节,第一个环节是知识梳理,以梳理基础知识;第二个环节是模型探究,以“地表”和“天上”两条线为引,突出圆和椭圆两类问题,并能解决相应的实际问题——(包括质量估算和简单变轨问题)的基本技能;第三个环节从高考的考点入手,有效的抓住高考的得分点,引导学生构建从基本概念、基本规律出发应用所学知识分析、解决实际问题的能力。三个环节上彼此呼应,充分体现以学生为主体的课堂教学模式。

四、设计意图:

启发提示,设计阶梯式问题,降低学生对问题理解的难度,引导学生顺着疑问阶梯找到知识的果实。并学会这一思维方法,达到突破这一重难点的目的。渗透科学研究方法以及问题解决的方法的教育,使学生学会“近似处理”和“估算法”,在实践中体验解决问题的脉络。最后通过例题检查学生学习的效果。

教学三维目标:

一、知识与技能:

2、理解运用万有引力定律处理天体问题的基本思路和基本方法;。

3、掌握宇宙速度的概念,构建相关知识网络。

二、过程与方法:

1、通过探求计算天体质量公式的过程,体会利用模型解题的思维过程;。

2、使学生能够在教师的帮助下构建自己的知识结构体系,提高运用所掌握的科学知识分析和解决实际问题的能力。

三、情感态度与价值观:

2、通过体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用,让学生懂得理论来源于实践,反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。

教学重点:

1、理解万有引力定律及应用两类模型解决天体运动的的解题思路方法;。

2、应用万有引力定律处理天体运动问题的归类总结,构建自己的知识结构体系。

3、变轨问题速度、加速度、能量关系的讨论。

教学难点:

2、两类模型的构建及使用模型计算中心天体质量。

教学方法:

讨论、分析、归纳、计算机辅助。

教学时间:40分钟。

教学内容及过程:

基础知识梳理:

引入:展示太阳系星球分布图。

我们知道现在地球的人口越来越多,开始制约经济的发展,对此人类计划向太空移民,据了解目前最适合人类生存的是火星。美国国家航天局在20提出了“火星计划”,并于开始招募志愿者,在四月份的时候在中国招募了600名志愿者。我现在就有一个疑问:“美国人要将志愿者通过飞船送上火星,是不是简简单单的只要将飞船启动就可以了呢?必须克服哪些困难呢?”当然首先必须克服的就是地球的束缚——地球的引力。

1687年,牛顿在前人的基础上,总结并建立了万有引力定律:

1、任何两物体间都存在相互作用的引力,这个力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与两物体之间的距离的平方成反比。

2、表达式:

3、适用于两个质点或均匀球体;r为两质点或球心间的距离;g为万有引力恒量(17由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)。

现在同学们考虑一个问题:是不是任何两个物体间的引力都符合这个规律,都可以用这个公式来进行计算呢?需要注意:公式有适用条件,规律适用于任何物体间。

二、万有引力定律在天体运动中的应用——模型探究:

现在同学们观看“嫦娥一号”探月卫星的3d模拟视频,简单介绍卫星奔月过程,思考如何让卫星从地球到月球环绕。

展示卫星奔月图片:

提问引导:

问题(1)轨道模式分为哪两种?

圆和椭圆两种,两个圆轨道之间有一椭圆轨道用来变轨。

问题(2)卫星围绕地球做匀速圆周运动,那么其所需要的向心力由什么提供呢?

思考:我们能否发射一颗卫星以任意纬度为轨道运转,比如图中所示轨道?

问题(3)对匀速圆周运动需要满足的基本供与需的关系是什么?

满足关系:供=需,供就指的是二者间的万有引力。

问题(4)卫星围绕地球做匀速圆周运动有什么样的运行规律?

对于常见的运动比如行星绕恒星的运动,卫星绕行星的运动,人造天体绕地球(或其它行星)运动我们都处理为匀速圆周运动,其运动所需的向心力由万有引力提供。

即=;。

我们可以得出卫星运行的规律:

r越大卫星线速度越小,角速度越小,周期越大,加速度越小。这种模型,我们称之为“环绕模型”。

问题(5)地球上的物体随地球一起转动,其所受的万有引力等于其运动所需的向心力吗?

万有引力定律教学设计理念篇七

培养学生审题能力和分析和解决一些实际问题的能力,训练了学生的`观察能力和动态分析能力。

要注意的是,要培养学生的审题能力和独立解题能力,就必须在讲解每个问题时留给学生一定思考、分析、讨论的时间,让学生自己归纳特点,教师不应该替学生读题,更不能代替学生思考。

万有引力定律教学设计理念篇八

概念课(物理按教学内容课型分为:规律课、概念课、实验课、习题课、复习课)。

1课时。

(一)知识与技能。

1.理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。

(二)过程与方法:在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。

(三)情感态度价值观。

1.培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。

2.通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,提高学生科学价值观。

难点:

2.学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。

合作探究、启发式学习等。

多媒体、课本等。

(一)导入。

引发学生思考:很可能有,只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多,我们不易觉察罢了,于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律.然后在学生的兴趣中进行假设论证。

(二)进入新课。

学生自主阅读教材第40页万有引力定律部分,思考以下问题:

教师引导总结:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。

2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?并注明每个符号的单位和物理意义。

教师引导总结:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

教师引导总结:万有引力定律的发现有着重要的`物理意义:它对物理学、天文学的发展具有深远的影响;它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来;对科学文化发展起到了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心,人们有能力理解天地间的各种事物。

(三)深化理解。

在完成上述问题后,小组讨论,学生在教师的引导下进一步深化对万有引力定律的理解,即:

1.普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间,只不过一般物体的质量与星球相比太小了,他们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。

2.相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。

3.特殊性:两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关。

4.适用性:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。

(四)活动探究。

请两名学生上讲台做个游戏:两人靠拢后离开三次以上。创设情境,加深学生对本节知识点的印象和运用,请一位同学上台展示计算结果,师生互评。

1.请估算这两位同学,相距1m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)。

解:g=mg=490n。

比较结果为万有引力比重力大,原因是因为在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。

(五)课堂小结。

小结:学生在教师引导下认真总结概括本节内容,完成多媒体呈现的知识网络框架图,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,进行生生互评。

(六)布置作业。

作业:完成“问题与练习”

万有引力定律教学设计理念篇九

物理规律是物理基础知识中最重要的内容,是物理学知识体系的中心。物理规律是客观存在的,人们只能通过生产实践和观察实验去发现规律,而不能凭主观意志去创造规律。物理规律是观察、实验、思维、想象和数学推理相结合的产物,因此物理规律的教学是开发学生智力、培养学生能力的重要途径,在探索发现物理规律的过程中,可以激发学生的学习动机、发展科学探索的兴趣、培养科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。万有引力定律这节课正是物理规律教学的典型课。经历了本节课的教学,我有如下的反思。

一、成功的地方:

本节课我通过先播放生活实际中的物理情景月球绕地球运转和苹果自由下落,唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景,激发学生的兴趣与想像力。为新课的引入做了最好的铺垫。

月地检验这部分是本节课的难点。我通过创设问题情景,引导学生讨论探究检验思路,进行定量计算,掌握月地检验,用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,增强学生的理性认识,学习物理规律提出猜想―理论推导―实验检验的科学研究方法,同时经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣。

万有引力定律是本节课的重点。得到万有引力定律后,我引导学生体会物理学许多重大理论的发现,不是简单的实验总结,它需要直觉、想像力、大胆的猜想和假设;了解万有引力定律的内容、表达式,思考定律的使用条件;通过介绍卡文迪许的扭秤实验,使学生体会精巧的实验方法,知道科学研究的长期性,提高学生的科学价值观;通过题目练习,学生进行估算和比较,从中锻炼学生的估算能力,体会万有引力常量数量级的重要性,加深对万有引力定律的理解。

最后,我通过多媒体展示本节课的知识网络,帮助学生构建好自己的知识框架,完成本节课的教学任务。

以上各点是本节课值得发扬的一些方面,当然本节课也有不少不足的地方。

二、不足的地方:

本节课应该介绍这部分物理学史,让学生知道多少科学家在探索,例如:开普勒、伽利略、笛卡儿、哈雷等,他们是怎样想的,他们做了些什么?为什么牛顿会取得成功!牛顿是怎样在前人基础上,一步步推导出万有引力定律的。让学生知道牛顿在科学史上的崇高地位是举世公认的。恩格斯曾指出:牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于建立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学。这些介绍给学生一种震憾,带着崇敬这份感情色彩再来学习万有引力定律将会留下更深刻的印象,有更深的感触,会对学生产生激励作用。在以后的教学设计中应该把本部分内容融入课堂教学中。

三、再教设想:

再教时应争取获得足够的教学时间,由学生来自主学习和经历物理发现的.过程,即由学生自行查资料或是通过网络获得相应知识。保证足够的时间来由学生汇报和相互探讨,从而使学生能更好的体会知识的创生,更好的体会物理研究的方法。并在相互的讨论中互相促进,互相学习。

总体来说,本节课注重提高全体学生的科学素养,能从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。教学思路层次分明,脉络十分清晰,实际运作的效果十分突出,课堂结构安排严谨、环环相扣,过渡自然,时间分配合理,密度适中,效率高,整体设计紧密,较合理,可以借鉴的地方还是有的。

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